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全固态激光器中具有频率转换功能的无机非线性光学晶体材料扮演着至关重要的角色，而能够倍频出紫外和深紫外(＜200nm)激光的晶体正被迫切需求着。在深紫外区域，目前仅有KBe2BO3F2(KBBF)和同构的RbBe2BO3F2(RBBF)在实验测试中被证明能够倍频产生深紫外相干光。但是严重的层状生长习性阻碍了它们的应用。设计合成出既能保持KBBF的优异性能又能克服其层状习性的新型深紫外无机非线性光学晶体是当前一项极具挑战且紧迫的课题。本文简要回顾了基于KBBF的大量深紫外晶体探索，提出在尽量保持KBBF优异构型的基础上通过氢键加强相邻层间作用力和原位去除A位原子让相邻层直接相连的思想，成功设计合成出NH4Be2BO3F2和γ-Be2BO3F2两例真正意义上的深紫外非线性光学晶体。性质表征和理论计算证明这两例晶体不仅有效地克服了KBBF的层状生长习性问题和不易长厚的问题，而且能够倍频出177.3nm以下的深紫外光，极有可能成为下一代深紫外非线性光学晶体。其中，γ-Be2BO3F2在各方面均优于KBBF，其最短Ⅰ类相位匹配波长短至146nm，是目前倍频能力最优秀的深紫外非线性光学晶体。 随着激光科学与技术的快速发展，对于非线性光学晶体的要求也越来越高。在过去几十年来对紫外非线性光学晶体的探索主要集中在硼酸盐体系，而开拓新体系对丰富非线性光学晶体材料体系和发掘新性能晶体都具有重要的意义。平面三角形基团[CO3]2-和[NO3]-因具有与[BO3]3-相似的π-共轭电子构型而被有效应用于紫外非线性光学晶体的探索。本文也简要回顾了具有[CO3]2-和[NO3]-基团的紫外非线性光学晶体的研究现状。 对于碳酸盐体系，通过延续本课题组之前对于ATCO3F(A=K，Rb;T=Zn，Cd)的研究，本论文对Na-Zn碳酸盐体系进行了详细的探索，并且成功合成出NaZnCO3F和Na4Zn(CO3)3两例新晶体。其中，可用作紫外非线性光学晶体的NaZnCO3F作为一个特例打破了之前的阳离子半径比与倍频效应成线性相关的规律。通过分析该晶体中阳离子对[CO3]2-基团的调控，提出了新的调控机制，该机制丰富和完善了原有的规律，也将为新化合物的合成和类似体系的探索提供重要的指导。 在硝酸盐体系，通过将F-与含孤对电子的Pb2+引入硝酸盐中，以期在获得大效应的同时，使紫外截止边尽量蓝移。基于以上的思路，成功合成了Pb2(NO3)2(H2O)F2晶体。该晶体是首例报道的含氟硝酸盐非线性光学晶体，其超强倍频效应（12倍KDP）在目前硝酸盐非线性光学晶体中是最强的。Pb中的孤对电子和[NO3]-基团的一致排列协同促成了该晶体的超大倍频效应。另外，F-不仅有效的促进了紫外截止边的蓝移，而且对晶体的宏观倍频效应也起到了较大的促进作用。该晶体在330-2500nm之间透过率高，双折射率大，可用于紫外非线性光学晶体。另外，该晶体为以后的氟硝酸盐探索提供了有效的思路。